6.3 注采井产能确定（直、斜、水平井）
文23储气库注采井根据所处产能区的不同，将会采用直井、斜度井和水平井三种不同的井型来进行注采，而准确的分析三种井型的产能，对于气库井网部署有着极其重要的意义。 6.3.1注采井产能确定依据与方法
1）直井产能计算模型
根据天然气在多孔介质中流动的偏微分方程的解析解可得到垂直井产能计算方程为：
压力平方形式为：
22
()/()
0.472ln
sc sc R wf i i sc g e
w
KhZ T p p Z p T q r r πμ-=
式中：K ———————气层渗透率， 10-3μm 2；
h ———————生产层有效厚度，m ； Z SC ———————标准状况下的气体偏差因子； T SC ———————标准状况下的温度，K ； P R ———————地层压力，MPa ； P wf ———————井底流压，MPa ；
μi ———————初始条件下的气体粘度，mpa.s Z i ———————初始条件下的气体偏差因子；
P SC ———————标准状况下的地面压力，MPa ； r s ———————气井泄气半径，m ； r w ———————气井井筒半径，m ；
利用该公式，分别在高、中、低产井区选取了3口代表井进行产能计算，以验证公式理论推算气量与实际生产气量、不同井区各井的产量比率。
表6.3-1 模拟计算参数表
通过计算，得到了3口井的理论产量（见表6.3-2），其计算值与实际值较为接近，均略小于其实值。
表6.3-2 3口气井产量计算表
2）斜井产能计算模型
Cinco、Miller和Ramey等人提出了在直井产能方程中加入斜井拟表皮因子的方法解决了斜井的产能计算问题，并提出了计算斜井（图6.3-1）拟表皮因子的方法：
图6.3-1 斜井示意图
' 2.06' 1.865
'1(/41)(/56)log(/100)/tan )s D D w
S h h h r αααα-??=--??
?
=???
?=??
该方法适用于75α≤
的斜井，可用于均质储层和非均质储层。
3）水平井产能计算模型
Joshi 用基于非均质储层的油井水平井产能计算模型推得的用于非均质储层的气井水平井产能计算模型：
压力平方形式：
22
()/()
h k hZ T p p Z p T q πμ-=
????
式中：β=Van den Vilis 等人提出了在非均质储层中钻一口水平井时，其有效井筒半径的表达式为：
'4sin(90)cos(/180)4hL
w w
r L r h h δ??=????
??
式中：δ——井中心到储层中部深度处的垂向距离。 3）水平井与直井的产能对比
采用Joshi 产能计算模型计算不同水平段长度时的水平井产能，计算参数详见表6.3-3，计算结果详见表6.3-4，由计算结果作水平井与直井产能比和水平段长度关系图（图2-7）。
由表6.3-4和图6.3-2可以看出：随着水平段长度的增加，气井产能增加，水平段长度从200m 增加到800m ，水平井与直井产能比由1.17倍增加到3.73倍。可见，采用较长水平段的水平井开发要比直井开发效果好。
表6.3-3不同水平段长度下的水平井产能计算参数表
表6.3-4 不同水平段长度下水平井的产能计算成果表
图6.2-2 水平井与直井产能比和水平段长度关系图
4）水平井与斜井的产能对比
采用Van den Vilis方法计算不同井斜角度时的斜井产能，计算参数详见表6.3-6，计算结果详见表6.3-7，由计算结果作斜井与直井产能比和井斜角度关系图（图6.2-3）。
表6.3-6 不同井斜角度下的斜井产能计算参数表
表6.3-7 不同井斜角度下斜井的产能计算成果表
由表6.2-8和图6.2-3可以看出：
（1）随着井斜角度的增大，气井产能增加，井斜角度由20度增加到60度，斜井与直井的产能比由1.07倍增加到1.67倍。
（2）在井斜角度较小时，随着井斜角度的增大斜井产能提高倍数增长较慢，在井斜角度较大时，随着井斜角度的增大斜井产能提高倍数增长较快。
综合以上分析可以看出，采用水平井开发要比斜井开发效果好。
图6.3-4高产井区压力-产量结点分析图
图6.3-5中产井区压力-产量结点分析图
图6.3-6低产井区压力-产量结点分析图
按照气库40亿调峰气量预测，分别分析高、中、低产气井管柱对产能的影响，结果如下：
高产井区：
新井最大配产72万方，老井最大配产48万方，模拟76mm、99.6mm油管最大产气量78.3、86.8万方，均高于最大配产。采用内径76mm以上的油管能够满足高产井配产要求。
图6.3-7高产井管径与产气能力关系曲线
中产井区：
老井最大配产29.5万方，新井最大配产41.3万方，模拟62mm、76mm、99.6mm 油管最大产气量29.5、30.7、31万方。老井协调产量均高于最大配产。新井协调产量均低于最大配产。老井采用直井、内径62mm以上油管能够满足配产要求。新井采用直井、62mm及以上油管不能满足配产要求。需采用大斜度或水平井提高产气能力。
图6.3-8中产井管径与产气能力关系曲线
低产井区：老井最大配产14.1万方，新井最大配产28.2万方，模拟62mm、76mm、99.6mm油管最大产气量14.4万方。老井协调产量均高于最大配产。新井协调产量均低于最大配产。老井采用直井、内径62mm以上油管能够满足配产要求。新井采用直井、62mm及以上油管不能满足配产要求。需采用大斜度或水平井提高产气能力。
图6.3-9低产井管径与产气能力关系曲线
综合考虑推荐高产新井采用内径76mm油管，中产、低产新井和老井采用内径62mm油管。
表6.3-8 采气井不同油管内径下最大采气能力
6.3.3 采气井冲蚀产能评价
利用考虑井筒摩阻、偏差因子、井筒压力以及流速对冲蚀流量等多种因素的软件，分别计算油管内径62 mm（2-7/8″油管）、76 mm（3-1/2″油管）、99.6mm （4-1/2″油管）、不同井底流压情况对应的冲蚀流速。冲蚀流量随井底流压增高而增大、随管径增大而增大。
图6.3-10 管径与冲蚀流量关系曲线
6.3.4 气井最小携液最小日产气量
对于气井来说，在油管内任意流压下，能连续不断地将气流中最大液滴携带到井口的气体流量称之为气井连续排液最小气量。
=112.3305×104×D5/2×SQRE(Pwf/(M×Twf×Z2))
q
min
表6.3-9 不同内径管柱最小携液流量表
不同内径油管的临界流量（×104m3/d ）井口压力
（MPa ）
62mm76mm 99.6mm
17 5.778.6714.35
15 5.448.1813.53
13 5.087.6312.63
11 4.687.0311.63
9 4.23 6.3510.52
7 3.72 5.599.25
5 3.13 4.707.78
3 2.41 3.62 5.98
1 1.38 2.07 3.43
6.3.5注采井产能确定
根据文23气库预期安排，注采气井产能按管网压力(井口压力)5MPa、11MPa 进行了注采产能预测。
1）井口压力5MPa、地层下限压力19MPa
高产井（76mm）配产35-60万方，高产老井（62mm）配产35-42，中产井配产大于等于15万方，低产井配产5大于等于15万方。
2）井口压力11MPa、地层下限压力19MPa
高产井（76mm）配产24.5-72万方，高产老井（62mm）配产20-48万方，中产井配产大于等于11万方，低产井配产大于等于3万方。
6.4 注采井数预测
根据气井产能方程，推算出气井在采气期各阶段的产能，计算出在各阶段保证产气能力的井数，以满足各阶段生产能力的最大井数作为安全井数。
6.4.1注采井设计类型（新井+老井）
6.4.2注采井井数设计依据
6.4.3注采井井数设计方案
根据气库运行曲线，以各阶段地层压力下的单井产能为依据，测算各阶段采气井数。同时考虑到冲蚀产量，高产区新井产能上限为72×104m3/d，老井为48×104m3/d。
老井利用16口。新井高产区以直井斜井为主，按实际产能配产；中低产区以大斜度井、水平井，按实际产能1.4倍配产。
气井产能计算方法介绍及应用 气井产能计算方法介绍及应用 摘要：本文介绍了气井产能常用的4种方法，一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。通过实际生产实例来分析计算方法在白马庙气田蓬莱镇组气藏气井产能，白云岩气藏基质酸化后产能预测，苏里格气田特殊开采模式下的气井产能中的应用。并在综合比较中得出不同气井应采用的计算方法，使理论值与实际值误差缩小，从而指导实际开采工作，提高开采效率和质量。关键词：气井产能；计算方法；应用； 引言：本文介绍了气井产能常用的4种方法，一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。通过实际生产实例来分析所采用的计算方法，使理论值与实际值误差缩小，从而指导实际开采工作，提高开采效率和质量。 一、气井产能试井测试计算方法 气井产能试井测试主要包括4种方法，即一点法测试、系统试井、等时试井和修正等时试井。1．一点法测试 一点法测试是测试一个工作制度下的稳定压力。该方法的优点是缩短测试时间、减少气体放空、节约测试费用、降低资源浪费；缺点是测试资料的分析方法带有一定的经验性和统计性，分析结果有一定的偏差。经验表明，利用该方法测试，当测试产量为地层无阻流量的0.36倍时，测试结果最可*。测试流动时间可采用以下计算公式： [1] 式中：——稳定时间，h；——排泄面积的外半径，m；——在下的气体黏度，；——储存岩石的孔隙度； K——气层有效渗透率，；——含气饱和度。 2．系统试井 系统试井又称为常规回压试井，也称多点测试，是测量气井在多个产量生产的情况下，相应的稳定井底流压。该方法具有资料多，信息量大，分析结果可*的特点。但测试时间长，费用高。系统试井测试产量的确定：①最小产量至少应等于井筒中携液所需要的产量，此外还应该足以使井口温度达到不生成水化物的温度；②最大产量不能破坏井壁的稳定性，对于凝析气藏，还要考虑减 少地层中两相流的范围；③测试产量必须保持由小到大的顺序。 3．等时试井 等时试井测试，首先以一个较小的产量开井，生产一段时间后关井恢复地层压力，待恢复到地层压力后，再以一个稍大的产量开井生产相同的时间，然后又关井恢复，如此进行4个工作制度。最后以—个小的产量生产到稳定。等时试井与系统试井相比，缩短了开井时间，但由于每个工作制度都要求关井恢复到原始压力，使得关井恢复时间较长，整个测试时间较长，测试费用比较高。确定等时试井流动时间，—般要求开井生产时间必须大于井筒效应结束的时间，并且要求开井流动结束时，探测半径必须达到距井30m的范围，以便在流动期能够反映地层的特性，参考公式为： [1] 式中：——在储存温度压力下的气体黏度，；——在储存温度下的气体压缩系数，。如果公式计算的结果小于井筒储存效应结束的时间，则流动期时间必须要大于井筒储存效应结束的时间。确定每—工作制度下关井时间，要求关井压力恢复到原始地层压力，便可进行下—工作制度的测试。最后延续期流动 4．修正等时试井 修正等时试井是等时试井的改进，二者的最大区别是后者开井生产的时间与关井恢复的时间
第3章水平井开发井网产能及影响因素分析3.1井网产能研究 油藏渗透率越低，井网对开发效果的影响越大，井网的优化部署在整个方案设计中也越关键。低渗透油藏由于储层物性差、天然裂缝发育、非均质性强等特征，而且往往又需要压裂改造后才能进行投产，在注水开发过程中常常出现注水见效慢或者方向性见水快等难题。并且当采用水平井开发低渗透油藏时，这一矛盾更为突出。因此，合理的注采井网是利用水平井经济高效开采低渗透油藏的基础保证。 经过近30年的探索和实践，对于低渗透油藏直井的井网形式和合理井排拒的选择基本有了明确的认识。而对于水平井井网形式，目前仍处于理论研究和开发试验阶段，尽管国内外学者曾通过物理模拟、油藏工程方法和数值模拟等手段对此进行了大量的研究，但尚未形成统一的认识。 3.1.1水平井面积井网产能计算公式 3.1.1.1求解思想 1.渗流场劈分原理 以水平井—直井五点混合井网为例进行说明。从图3-139可以看出，可以将整个面积井网单元的渗流场劈分为3个子渗流场：直井周围的平面径向渗流场、远离水平井地带的椭圆柱体渗流场和近水平井筒附近的椭球渗流场。不考虑渗流场交界面的形状，只记交界面的压力：径向渗流场与水平井远部椭圆柱渗流场交界面处压力为pr，水平井远部椭圆柱渗流场与近井筒椭球渗流场交界面处压力为pj。 图3-139 五点法面积井网单元渗流场简化俯视图
2. 考虑启动压力梯度和压敏效应的直井径向渗流产能公式 考虑启动压力梯度和压敏效应的平面径向渗流控制方程： 1 r ? r ρK μ ?ρ?G =0 （3-195） 记拟压力函数为： m p =exp α p ?p i =μ 0ρ0κ ? ρK μ （3-196） 若令 ξ= dm dr ?αGm （3-198） 则式（3-197）可以化简为 r d ξdr +ξ=0 （3-199） 方程（3-199）的解为： ξ=c 1r （3-200） 由式（3-200）和式（3-198）得到： dm dr ?αGm ? c 1r =0 （3-201） 设 ζ=mexp ?αGr （3-202） 则方程（3-201）变为： d ζdr ? c 1r exp ?αGr =0 （3-203） 求解方程（3-203）得到： ζ=c 1? exp ?αGr r r r e dr +c 2 （3-204） 即 m =exp ? αGr ? c 1? exp ?αGr r r r e dr +c 2 （3-205） 因此，压力分布方程为 p =p i +1α?ln exp αGr ? c 1? exp ?αGr r r r e dr +c 2 （3-206） 通过内外定压边界条件p=p i （r=r e ）和p=p w （r=r w ），可以确定常数c 1和c 2， c 1= exp ?α p i ?p w +Gr w ?exp ?αGr e exp ?αGr r w r e dr 或c 1= exp ?α p i ?p w +Gr w ?exp ?αGr e ?E i ?αGr e +E i ?αGr w （3-207） c 2=exp ?αGr e （3-208） 因此，一维径向非线性稳态渗流的压力分布公式为： p =p i +Gr +1 α? c 1? ?E i ?αGr e +E i ?αGr +c i （3-209）
1郭宝玺 当 1.8 π ≥时，得到水平井产量： 3 ()1.84210 h i w sse k h p p q B F μ--= ?? 边水油藏 2 22231ln( )(1sin ]()22 23e w w h w w sse v r r z k z z h F L h h L k h h ππ=+ - + --+ 2 Joshi 公式 2() [ln( ln ] 2(1) h i w w k h p p q a h h B L L r πββμπβ-= ++ + 边水油藏 2() 0.52w k h p p q L L r π-= 无边底水油藏 a = 10.5/ ) a = β= 3 黄延章 2() 2ln i w i w e e w w kh p p p p kLh q R R r r πμ μ--= + ? - ?
4 Borisov 2() 4[ln ln ] 2i w e w kh p p q r h h B L L r πμπ-= + (,e L r L h < ) 5 Giger 2() /22e w kh p p q L r L r ππ-= (,e L r L h < ) 6 Babu 公式 [ln ln 0.75] H R w q A B C S r μ= +-+ 拟稳态流动 2 00 1801 ln 6.28 ()]ln(sin )0.5 1.0883o H x x z C a a h h =-+--- R S --井穿透系数，当L b <时，0R S >；当0L =时，0R S = R p --泄油体内平均压力；A --泄油面积
第一章绪论 1.1水平井钻井技术发展概况 1863年，瑞士工程师首先提出钻水平井的建议； 1870年，俄国工程师在勃良斯克市钻成井斜角达60°的井； 瑞典和美国研制出测量井眼空间位置的仪器，1888年俄国也设计出了测斜仪器； 1929年，美国国加利福尼亚州钻成了几米长的水平分支井筒； 30年代，美国开始用挠性钻具组合在垂直井内钻曲率半径小的水平井分支井眼； 1954年苏联钻成第一口水平位移； 1964年—1965年我国钻成两口水平井，磨—3井、巴—24井； 自来80年代以来，随着先进的测量仪器、长寿命马达和新型PDC钻头等技术的 发展，水平井钻井大规模高速度的发展起来。我国水平井钻井在90年代以来也取得 了很大发展，胜利油田已完成各种类型水平井百余口，水平井钻井水平和速度不断提高。 1.2 水平井的定义 所谓水平井，是这样一种定向井，其最大井斜度达到90°左右(一般大于85°就叫水平井)，且在目的层内维持一定长度的水平的或近水平井段。 八十年代以来水平井钻井技术的不断成熟主要归功于整个定向钻井技术，它是定向钻井技术发展的重大进步。在地质应用方面, 对层状储层、致密含气砂岩层、透镜状储层、低渗 透储层、水驱储层、气顶驱储层、重力驱储层、垂直裂缝性储层、双重孔隙储层、双重渗透性储层、薄层以及流体排泄不畅的所有地层, 用水平井开采均有优势。在开发方面, 水平 井的开发优势是通过优化完井技术取得的, 水平井可提高储层的钻遇厚度及其井眼连通面积, 降低井底压差, 控制流体流人井底的速度, 从而防止地层砂运移、油气窜层、水气锥进、油管中流体承载等。在强化采油阶段, 还能增加流体注人速度, 更均匀地驱油。降低聚合物分解的风险。水平井有许多领域中的应用是直井无可比拟的。 1.3 水平井的分类及其特点 目前，根据水平段特性和功能可分为：阶梯水平井，分支水平井，鱼骨状水平井，多底水平井，双水平井，长水平段水平井等。 根据造斜井段的曲率半径，水平井可以分为四种类型：长半径、中半径、短半径水平井（见图1-1）和超短半径水平井。
１引言 井斜实时测量是指在钻井的同时，进行井眼的井斜角和井斜相对方位角的测量，它主要是用于自动垂直钻井中的井斜的自动检测和控制。目前国内对井斜的检测基本上是属于静态检测，所使用的测斜仪如氢氟酸加浮动磁针、磁性单（多）点测斜仪、陀螺单（多）点测斜仪等，存在着精度低、测量周期长、抗扰动性能差等缺点，不能用于井斜的实时测量；而随钻测量仪（ＭＷＤ）虽然可以进行井斜实时测量，但其主要依赖进口、价格昂贵，且难以和我们自主开发的垂直钻井工具配套。然而对于井斜实时控制而言，使用两个重力加速度计就可以有效地解决井斜随钻测量问题［１］，本文对此作一较深入的分析。 ２井斜测量原理 利用重力加速度计进行物体的倾角测量，是利用重力加速度在各个测试轴上的投影来实现的，而将加速度计安装在不同的测试轴上，则会有不同测试方法，井斜测量也是如此。 ２．１井斜角的测量 利用重力加速度计进行井眼测斜的原理如图１所示［２］。其中Ｚ、Ｚ′表示井眼的方向；ＯＸＹＺ表示井眼未发生倾斜时的坐标系，ＸＯＹ为水平面；ＯＸ′Ｙ′Ｚ′表示井眼发生倾斜时的坐标系；νｘ、νｙ、νｚ分别为重力加速度在Ｘ′、Ｙ′、Ｚ′轴投影的加速度计输出的电压，Ｖ；θ即为井斜角（°），α则是井斜相对方位角（°），ＯＡ即为重力高边。 第３３卷第４期２００７年７月 中国测试技术 ＣＨＩＮＡＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏｌ．３３Ｎｏ．４ Ｊｕｌｙ．２００７井斜实时测量方法研究 刘白雁，王新宇，杜勇刚，郑登科 （武汉科技大学机械自动化学院，湖北武汉４３００８１） 摘要：介绍了用重力加速度传感器进行井斜实时测量的方法，阐述了重力加速度传感器的工作原理及其测量井斜的算法，从理论角度分析了实钻中严重干扰井斜信号的因素—— —噪声、钻具的振动和随机转动，其中噪声和振动信号可采用低通滤波器滤除，而转动使加速度计因离心力产生的测量信号失真，则可通过诸如转速补偿之类的修正去除。经专门的实验装置验证此井斜测量方法和信号处理方法可进行较高精度的井斜实时测量，为高精度的井斜控制奠定了基础。 关键词：自动垂直钻井；井斜；实时测量；低通滤波器；重力加速度传感器 中图分类号：ＴＤ１７４文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－４９８４（２００７）０４－０００５－０４ Ｓｔｕｄｙｏｎｒｅａｌ－ｔｉｍｅｗｅｌｌｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＬＩＵＢａｉ－ｙａｎ，ＷＡＮＧＸｉｎ－ｙｕ，ＤＵＹｏｎｇ－ｇａｎｇ，ＺＨＥＮＧＤｅｎｇ－ｋｅ （ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭａｃｈｉｎｅｒｙａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＷｕｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈａｎ４３００８１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓｅｎｓｏｒｓｄｙｎａｍｉｃａｌｌｙｄｕｒｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｉｎｃｌｕｄｉｎｇｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｓｅｎｓｏｒｓａｎｄｔｈｅａｒｉｔｈｍｅｔｉｃｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｆａｃｔｏｒｓｔｏｄｉｓｔｏｒｔｔｈｅｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｄａｔａｓｅｒｉｏｕｓｌｙｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ，ｓｕｃｈａｓｎｏｉｓｅｓ，ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎａｎｄｒａｎｄｏｍｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｔｏｏｌｓ．Ｇｅｎｅｒａｌｌｙｓｐｅａｋｉｎｇ，ｔｈｅｎｏｉｓｅｓａｎｄｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｃａｎｂｅｅｌｉｍｉｎａｔｅｄｆｒｏｍｔｈｅｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｓｂｙｕｓｉｎｇｌｏｗ－ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ，ｂｕｔｔｈｅｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌｆｏｒｃｅｃａｕｓｅｄｂｙｄｒｉｌｌｉｎｇｔｏｏｌｒｏｔａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈｗｉｌｌｄｉｓｔｏｒｔｔｈｅａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒｏｕｔｐｕｔｓ，ｃａｎｂｅｒｅｖｉｓｅｄｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｒｏｔａｔｉｏｎｓｐｅｅｄｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ．Ｔｈｅａｐｐｒｏａｃｈｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｅｐａｐｅｒａｒｅｖｅｒｉｆｉｅｄｔｏｂｅｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎｂｙｐｒｏｆｅｓｓｉｏｎａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｆａｃｉｌｉｔｉｅｓａｎｄｌａｙａｆｏｕｎｄａｔｉｏｎｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｄｒｉｌｌｉｎｇｗｉｔｈｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ａｕｔｏｍａｔｉｃｖｅｒｔｉｃａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ；Ｗｅｌｌｉｎｃｌｉｎａｔｉｏｎ；Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ；Ｌｏｗ－ｐａｓｓｆｉｌｔｅｒ；Ｇｒａｖｉｔｙａｃｃｅｌｅｒｏｍｅｔｅｒ 收稿日期：２００７－０１－２１；收到修改稿日期：２００７－０３－１１ 基金项目：国家自然科学基金项目（５０５７４０７０），湖北省自然 科学基金项目（２００４ＡＢＡ００２） 作者简介：刘白雁（１９５７－），男，江西宜春人，教授，主要研究 方向：复杂机电液系统测控理论与技术、钻井控制。
6.3 注采井产能确定（直、斜、水平井） 文23储气库注采井根据所处产能区的不同，将会采用直井、斜度井和水平井三种不同的井型来进行注采，而准确的分析三种井型的产能，对于气库井网部署有着极其重要的意义。 6.3.1注采井产能确定依据与方法 1）直井产能计算模型 根据天然气在多孔介质中流动的偏微分方程的解析解可得到垂直井产能计算方程为： 压力平方形式为： 22 ()/() 0.472ln sc sc R wf i i sc g e w KhZ T p p Z p T q r r πμ-= 式中：K ———————气层渗透率， 10-3μm 2； h ———————生产层有效厚度，m ； Z SC ———————标准状况下的气体偏差因子； T SC ———————标准状况下的温度，K ； P R ———————地层压力，MPa ； P wf ———————井底流压，MPa ； μi ———————初始条件下的气体粘度，mpa.s Z i ———————初始条件下的气体偏差因子； P SC ———————标准状况下的地面压力，MPa ； r s ———————气井泄气半径，m ； r w ———————气井井筒半径，m ； 利用该公式，分别在高、中、低产井区选取了3口代表井进行产能计算，以验证公式理论推算气量与实际生产气量、不同井区各井的产量比率。 表6.3-1 模拟计算参数表
通过计算，得到了3口井的理论产量（见表6.3-2），其计算值与实际值较为接近，均略小于其实值。 表6.3-2 3口气井产量计算表 2）斜井产能计算模型 Cinco、Miller和Ramey等人提出了在直井产能方程中加入斜井拟表皮因子的方法解决了斜井的产能计算问题，并提出了计算斜井（图6.3-1）拟表皮因子的方法： 图6.3-1 斜井示意图
水平井产能预测方法及动态分析中石化胜利油田分公司地质科学研究院
2006年12月 水平井产能预测方法及动态分析 编写人：吕广忠 参加人：郭迎春牛祥玉 审核人：周英杰 复审人：李振泉
中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司 2006年12月 目录 第一章水平井产能预测方法研究 (1) 第一节水平井产能预测概况 (1) 一、国外水平井产能预测概况 (2) 二、国内水平井产能预测概况 (4) 第二节不同油藏类型水平井产能预测 (5) 一、封闭外边界油藏水平井产能分析理论 (6) 二、其它边界油藏水平井产能 (12) 三、应用实例 (12) 第三节不同完井方式情况下水平井产能预测方法 (15) 一、理想裸眼水平井天然产能计算模型的选择 (15) 二、射孔完井方式的产能预测模型 (16) 三、管内下绕丝筛管完井方式的水平井产能预测 (19) 四、管内井下砾石充填完井方式的水平井产能预测 (19) 五、套管内金属纤维筛管完井方式的水平井产能预测 (21) 六、实例计算 (22) 第四节考虑摩阻的水平井产能预测研究 (23) 一、水平井筒流动特点 (23) 二、考虑地层和井筒耦合的水平井段内的压力产量分析 (23) 第五节多分支水平井产能预测 (31) 一、多分支水平井研究现状 (31) 二、N分支水平井（理想裸眼完井）的产能预测 (34) 三、N分支水平井（任意完井方式）的产能预测 (34) 第二章水平井动态分析 (36) 一、压力分布及渗流特征 (36)
二、水平井流入动态分析 (40) 三、水平井产量递减分析方法 (41)
第一章 水平井产能预测方法研究 第一节 水平井产能预测概况 通常情况下，井底流压定义为目的层中部位置井处于关井或开井时的压力，在整个区域认为是一个定值，如图3－1－1所示。对于直井来说，这种假设是有效的，因为在直井中射孔段的长度和油藏尺寸相比比较小。换句话说，由于重力、摩擦力或其它因素造成的流体通过射孔的压力降与地层压力降相比很小，可以忽略，因此，在直井中可以认为井底流压是一个常数的假设是可以接受的。 但是，对于水平井，特别是高产水平井，这种假设是不准确的，因为水平井的井长比油层厚度大的多，如图3－1－2所示。当流体从水平井的趾端（B 靶点），即水平井的末端或跟端（B 靶点），即水平井的起始端流动时，由于摩擦损失、动能损失、相变、重力变化以及动量变化，造成压力沿井身的重新分布，因此不能将井底流动压力定义为一个常数。 从流体流动的机理看，要使井筒内的流体维持流动，水平井末端至生产端的压降又是必需具备的，也是实际存在的，压力从末端至生产端逐渐减小。这样，沿水平井井长方向的压降及其沿井长的流量也会发生变化，沿井长的压力将会影响水平井的总产量及水平井长度的设计，也会影响到完井和水平井剖面的设计。本文是对水平井井筒内的流动进行研究，研究水平井的沿程压降和流量分布，为工程部门更有效地设计水平井提供一些理论依据。 为准确预测水平井的产能，必须对沿水平井井筒压力变化和流量的变化进行预测，本研究的目的就是寻找一种在不依靠井底流压为常数的不合理假设条件下水平井产能预测的简单方法。 对于水平井而言，最简单的井模型是采取垂直井的处理方法，采用该方法处理水平井时流体的流动必须是径向流。因此，井必须是完全射开，即井的长度和油藏厚度必须很大。 水平井的产量可以用下式计算： )(wf h P P J q -?= （3－1－1） 式中： q ：水平井产量；h J ：水平井生产指数；P ：油层压力；wf P ：井底流动压力。
定向井井身参数和测斜计算 第一节定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85° 水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。 1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。 目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下： 真方位＝磁方位角十东磁偏角 或真方位＝磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。 4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。 5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6．闭合距和闭合方位 （l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 （2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。 7．井斜变化率和方位变化率：井斜变化率是指单位长度内的井斜角度变化情况，方位变化率是指单位长度内的方位角变化情况，均以度／100米来表示（也可使用度／30米或度／100英尺等）。 8．方位提前角（或导角）：预计造斜时方位线与靶点方向线之间的夹角。 三．狗腿严重度 狗腿严重是用来测量井眼弯曲程度或变化快慢的参数（以度／100英尺表示）。可用解析法、图解法、查表法、尺算法等来计算狗腿严重度k。 1．第一套公式 2．第二套公式 cosγ＝cosa1cosa2＋sina1sina2 cosΔj………………………………………（9－3） 本式是由鲁宾斯基推导出来的，使用非常普遍。美国人按上式计算出不同的a1、a2和Δj值下的狗腿角γ值，并列成表格，形成了查表法。
第三章水平井气井产能预测方法的分析与评价 大湾区块气藏为高含硫气藏，硫化氢的剧毒性、腐蚀性和硫沉积是含硫气藏开发过程中面临的三大难题。而对于产能计算而言，随着温度和压力的降低，从含硫天然气析出的元素硫将会对产能计算产生影响，本章重点分析和对比现有水平气井产量、产能预测方法的优缺点，并进行水平气井产量、产能影响因素分析。 第一节水平井产量预测方法的分析 与直井相比，水平井因其生产压差小和控制泄气面积大的优势而获得广泛应用。对于高含硫气藏来说，水平井可以增加油气流通的能力，在保证产量的情况下，能减缓压降和减少元素硫析出的时间，提高无硫析出的采收率。所以水平井作为含硫气藏开发重要的开发技术手段，已经得到了广泛的重视，但其产量预测方法还有待深入研究，特别是考虑含硫气藏特殊渗流规律和相态变化情况下的水平井产量计算需要深入探讨。 一、现有水平井产量预测方法分析与评价 前苏联Mepxynos（1958）首先提出计算水平井产量的解析式，Bopxcos（1964）比较系统地总结了水平井和斜井发展历程及其生产原理，并提出了计算水平井稳态流产量的公式，但是没有报道其详细推导过程。80年代后，国外学者Giger （1984），Jourdan（1984）等运用电模拟方法推导出了水平井产量的计算公式。 美国学者Joshi（1987）通过电模拟进一步阐明了水平井生产原理，并对水平井稳态产量计算作了较为详细的推导，同时根据Muskat（1937）关于油层非均质性和位置偏心距的概念和计算，给出了考虑因素较为全面的水平井产量计算公式。至今，许多作者所提出的稳态流水平井产量计算公式大多数都与Joshi公式相类似。 Babu（1989）等通过渐近水平井不稳定渗流的Green函数解析式，首次提出了在有限油藏中计算拟稳态流的水平井产量公式。尽管该公式计算不很精确，但考虑了油层渗透率的各向异性、水平井在油层内的位置及储层射开程度等因素，具有一定的使用价值，对工程计算比较适用。 在这期间还有一些研究者，如Kuchuk（1987）提出了在有气顶和底水影响
有关水平井产能的公式 一、理想裸眼井天然产能计算公式 1．Joshi 公式 应用条件：Joshi 公式，裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动。 ())]2/(ln[)/(2/2/ln ) /(5428.022w o o h r h L h L L a a B P h K Q ββμ+? ??? ?? ??-+??= 其中， 5 .04])/2(25.05.0)[2/(L r L a e ++=。 2．当有偏心距和各向异性系数时，Joshi 修正公式 应用条件：考虑偏心距和各向异性，裸眼井、等厚、无限大油藏、单相流动。 ()] 2/)()2/(ln[)/(2/2/ln )/(5428.02 222w o o h hr h L h L L a a B P h K Q ββδββμ++????????-+??= 3．Giger 公式 应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动。 ())]2/(ln[2/2/11ln )/() /(5428.02w eH e o o h r h r L r L h L B P L K Q πμ+???? ?? ??-+??= 4．Borisov 公式 应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动。 )]2/(ln[)/()/4ln()/(5428.0w e o o h r h L h L r B P h K Q πμ+??= 5．Renard & Dupuy 公式 应用条件：裸眼井、等厚、均质、无限大油藏、单相流动。 )]2/(ln[)/()(cosh )/(5428.01 w o o h r h L h x B P h K Q '+??= -πβμ 式中 ；5.04])/2(25.05.0[/2L r L a x e ++== ；]1ln[)(cosh 21-+±=-x x x
井斜计算 最新国内外石油勘探开采技术标准大全 第一节定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85° 水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。 1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。 目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下： 真方位＝磁方位角十东磁偏角 或真方位＝磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如N10°E，S20°W。在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。 4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。 5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6．闭合距和闭合方位 （l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 （2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。7．井斜变化率和方位变化率：井斜变化率是指单位长度内的井斜角度变化情况，方位变化率是指单位长度内的方位角变化情况，均以度／100米来表示（也可使用度／30米或度／100英尺等）。 8．方位提前角（或导角）：预计造斜时方位线与靶点方向线之间的夹角。 三．狗腿严重度 狗腿严重是用来测量井眼弯曲程度或变化快慢的参数（以度／100英尺表示）。可用解析法、图解法、查表法、尺算法等来计算狗腿严重度k。 1．第一套公式 2．第二套公式 cosγ＝cosa1cosa2＋sina1sina2 cosΔj………………………………………（9－3）
实验1 斜井水平投影图的编制及井轨迹确定 一、实验目的 斜井和定向井 井位确定的需要 为合理开发油田，对井身质量提出严格要求。但是某些井或一口井的部分井段，由于地层倾斜、岩性变化及钻井技术措施不当等原因使井发生偏斜；另外由于地质或钻井工程上的需要，要求钻一些定向井。为准确了解地下井位，有必要计算斜井的井轨迹并编制井斜水平投影图。 通过本次井轨迹计算，主要了解与掌握以下三点内容： 1、了解井斜测量数据的基本构成及其空间意义； 2、掌握斜井井轨迹的计算方法； 3、掌握井斜水平投影图编制方法及用途。 二、依据标准 1行业标准（内部标准） 2行业标准（内部标准） 三、基础资料 1、A井井斜测量数据； 四、实验原理 1、井斜测量数据构成 a 井斜角；b方位角；c 全变化角（狗腿角） 井眼轨迹 狗腿角 图1 井斜角、方位角概念、全变化角空间示意图
2、井斜水平投影图编制 井斜水平投影图就是把某斜井的各个斜井段投影到某一水平面上所得到的图件，反映实际井底偏离井口的水平位移和方位，及钻遇目的层的垂直井深，是油气勘探、开发的基础图件之一。 图2 某斜井井轨迹平面投影图 根据（图2）三角形AOB的关系，可知： H = L·cosα S = L·sinα O′A′=OA=L·sinα即为斜井段L在水平面上的投影。 同理，如果一口斜井由多个斜井段组成，则在水平面上可得到相应的水平投影，从而构成一口斜井的水平投影图。 五、实验内容及步骤 1、A井的井斜水平投影图； 1）计算各测点间斜井段的水平位移 Si＝Li×sinαi（i＝1，2，3,...n） 2）计算各测点间水平位移的直角坐标值 Xi＝Si×sinβi ，Yi＝Si×cosβi （i＝1，2，3,...n）3）在方格纸上选适当位置为坐标原点（即井口）。画出十字的井口坐标。 4）分别绘出各测点的方位及水平位移（βi，Si），依次连成点线，点的位置代表测点，测点间用直线相连，即为该井的井斜水平投影图。 5）从井口与井的最后一测点连线，得出总的水平位移和总的井斜方位角（S总、β总）。 6）图件整洁完整 2、计算A井水平距、垂直距及累计垂直距； 六、实验仪器 1 直尺 2 量角器 3 2B铅笔及橡皮
产量计算方法 一、捞油井产量计算公式 1、深度计算法： Q L=1.2076×A×(H2-H1)×r L/100 Q L：井口产液量，吨；A：捞油抽子漏失系数，取值0.9；H1：捞油初始液面深度，米；H2：捞油末端液面深度，米；r L：当日含水条件下的混液密度(查表)(混液段)。 如果存在游离水柱时： Q L=1.2076×A×(H2-H1)×r L/100＋1.2076×(H3-H2)/100 H3：游离水柱末端深度，米；H2：混液段末端深度，米。 2、罐车计量法： 要求：罐车停在比较平整的场地 Q L=(Q2-Q1)×r L Q1：某口井捞油前罐内体积，查表求得，米3；Q2：捞油前罐内体积，查表求得，米3；r L：当日含水条件下的混液密度(查表)(用当日的综合含水) 。 3、系数A的校正： 用罐车单井计量产量校正深度计量法的系数A值： A＝罐车计量产量/深度计算产量。 每月校正一次，误差大于10%必须更改系数A 4、捞油井取样方法： A：深度指示表必须准确，混液段和游离水段必须判断准确。
B：每个样品必须在混液段分上、中、下三段取三次，每次取样桶的三分之一，通过取样化验出混液段的含水。 C：捞油井含水的确定 (1)无游离水段时，油井含水为混液段化验含水。 (2)有游离水段时，油井含水却定如下： f w＝(q h×f h＋q w)/(qh+q w)×100% f w：油井含水(％)；q h：混液段产液量(吨)；f h：混液段含水(％)；q w：游离水段产水量(吨)；(qh+q w)：总产液量(吨)。 混液段含水必须记录好，并填写到备注上。 (3)如果用罐车计量法，油井含水确定如下： 无游离水段时，油井含水为混液段化验含水。 有游离水段时，放出游离水水时，准确计量游离水量和油水混合液量，通过罐车卸油时分上、中、下三段取样的平均含水为混液含水，计算方法同(2)。 (4)有搅笼的罐车，卸油时可用搅笼将混液搅拌均匀后一次取样即可，计算方法同(2)。 二、抽油机井大罐计量 1、单井单罐计量 Q L=1440(q2-q1)×r L/(t2-t1) q1：t1时间计量初始时按单井单罐计量出多井合计总产量的罐内体积，查表求得，米3；q2：t2时间计量结束时的罐内体积，查表求得，米3；r L：当日含水条件下的混液密度(查表)(用当日的综合含水) 。t1
第一节定向井井身参数和测斜计算 方位线-一．定向井的剖面类型及其应用 定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85° 水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 方位线-二．定向井井身参数 实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。 1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。 目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测得的方位值是以地球磁北方位线为准的，称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一个夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位的计算式如下： 真方位＝磁方位角十东磁偏角 或真方位＝磁方位角一西磁偏角 公式可概括为“东加西减”四个字。 方位角也有以象限表示的，以南（S）北（N）方向向东（E）西（W）方向的偏斜表示，如 N10°E，S20°W。在进行磁方位校正时，必须注意磁偏角在各个象限里是“加上”还是“减去”，如图9－3所示。
4．造斜点：从垂直井段开始倾斜的起点。 5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点的水平面到井口的距离。 6．闭合距和闭合方位 （l）闭合距：指水平投影面上测点到井口的距离，通常指靶点或井底的位移，而其他测点的闭合距离可称为水平位移。 （2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间的夹角。7．井斜变化率和方位变化率：井斜变化率是指单位长度内的井斜角度变化情况，方位变化率是指单位长度内的方位角变化情况，均以度／100米来表示（也可使用度／30米或度／100英尺等）。 8．方位提前角（或导角）：预计造斜时方位线与靶点方向线之间的夹角。 方位线-三．狗腿严重度 狗腿严重是用来测量井眼弯曲程度或变化快慢的参数（以度／100英尺表示）。可用解析法、图解法、查表法、尺算法等来计算狗腿严重度k。 1．第一套公式 2．第二套公式 cosγ＝cosa1cosa2＋sina1sina2cosΔj………………………………………（9－3） 本式是由鲁宾斯基推导出来的，使用非常普遍。美国人按上式计算出不同的a1、a2和Δj 值下的狗腿角γ值，并列成表格，形成了查表法。 3．第三套公式 γ——两测点间的狗腿角。 方位线-四．测斜计算的主要方法 测斜计算的方法可分为两大类二十多种。一类是把井眼轴线视为由很多直线段组成，另一类则视其为不同曲率半径的圆弧组成。计算方法多种多样，测段形状不可确定。主要的计算方法有正切法、平衡正切法、平均角法、曲率半径法、最小曲率法、弦步法和麦库立法。从计算精度来讲，最高的是曲率半径法和最小曲率法，其次是平均角法。以下各图和计算公式中下角符号1、2分别代表上测和下测点。 1．平均角法（角平均法）
长庆油田单井产量计量系统 【摘要】长庆油田所使用的GS-GLCC系列油气分离计量系统由一级分离器、气体回流腔、二级分离器、科里奥利传感器、数据变送器、单向阀等组成。测量中油气经过一级分离器腔自然分离出油质中所含的部分伴生气，分离气体直接从出油口流出，经过分离的油质在经过二级分离腔分离后经科里奥利传感器测量质量、流量、密度等，然后通过数据变送器，操作者直接读取数据，油质最后经过单向阀从出油口接入油田输油管线中。GSGLCC油气分离计量系统能够对单井和井组产量进行计量，同时设备安装方便，能够适用于新井和比较偏远的单井；对于含气量较高的油井，可以通过读取质量、密度计算产量，同时能够计算出油井含水率。 【关键词】单井产量计量GS-GLCC 油气分离 油井产量计量即测量油井油气水的日采出量，有助于油井储层变化情况的了解，分析油井生产动态，指导油田开发方案的制定，目前各油田采用的油井产量计量方法都不相同；一般都存在多井集中计量系统，但是单井计量还缺乏有效地计量方法，对于新井和比较偏远的单井，一般采用大罐量油和人工量油两种选择；对于开采后期的油井，由于含气量少的特点，可以采用液面恢复法、功图法等软件计量方法；对于含气量较高的油井，目前存在的涡轮流量计、超声波流量计、电磁流量计、涡街流量计等计量设备测量精确度不高[1-2]。GS-GLCC油气分离计量系统能够对单井和井组产量进行计量，同时设备安装方便，能够适用于新井和比较偏远的单井；对于含气量较高的油井，可以通过读取质量、密度计算产量，同时能够计算出油井含水率。 1 系统计量原理 GS-GLCC系列油气分离计量系统工作原理如下图所示，进口由双倾角向下的管道与铅垂管道相连，多相流经进液管进入主分离器。由于旋流作用，在主分离器中，离心力、重力和浮力形成一个倒圆锥型的涡流面。密度大的液相沿铅垂管道的管壁流到分离器底部，密度小的气相沿涡旋的中央上升至分离器顶部，最终气相和液相分别从分离器的顶部和底部排出。并通过自力式控制系统调整液位和压力，实现两相充分分离，分离后的液相通过单相流量表单独计量。 该设备占地面积小，重量小，运输方便、环境适应性强，针对长庆油田的艰苦环境能够较好的适用，计量数据准确性也比较高，但是在使用过程中还存在以下问题； （1）操作过程中将要计量产量的油井与机器的进相接，机器出口接于相邻油井的喷头处，所计量的油井产油经过机器后从相邻油井处注入管线，在此过程中，由于两口井井口压力大小不以，流速也不相同。由于该设备中流体流动具有单向性，如果相邻井井口压力大可能会造成所计量的油井产油流速缓慢，测量值会不准确。
第六部分 井口产能和生产动态预测 1 气井井口产能 气井流入动态曲线()[]R p sc wf q f p =与最小井口流压下油管动态曲线()[]tf p sc wf q f p =交点所对应的产气量答为气井井口最大产能。产气量低于井口最大产能时，井流压高于最小井口流压。在交点处，气藏压力与最小井口液压之差，等于气藏压降与油管压降之和。 若用式（3-4）、（4-13）分别绘制或计算气井流入动态、油管动态，则气井井口产能实为在tf p 为定值时，联解下面两式求同一wf p 下的sco q 2222sc s tf wf Kq e p p += （6-1） n sc R wf C q p p /2 2-= （6-2） 式中 5 2218)1()(10324.1d e Z T f K s -?=- 其余符号同式（3-4）、（4-13）。 1．1 井口流式压对产能的影响 将不同的tf p 值代入式（6-1），即得不同tf p 的油管动态曲线，它们与气井流入动态曲线的交点，即为不同tf p 时气井的井口产能。 1．2 油管直径对产能的影响 将不同的d 值代入式（6-1），即得不同直径的油管动态曲线，它们与气井流入动态曲线的交点，即为不同d 时气井的井口产能。 1．3 井下气嘴对产能的影响 井下气嘴应在亚临界条件下工作，讨论这类问题用到式（4-33）和下面两公式： R R U R P P P ?-= （6-3） tub tf D R P P P ?+= （6-4） 式中 UR P ——管鞋处井下气嘴的上流压力， MPa ； DR P ——管鞋处井下气嘴的上流压力，MPa ； R P ?——气层段渗流压降，MPa ； tub P ?——油管段管流压降，MPa ； 其余符号同前。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/3d1322750.html, 井斜计算技术的编程实现及应用研究 作者：李鹏刘坦然 来源：《教育教学论坛》2012年第39期 摘要：当前井斜计算技术在石油固井、测井及地质研究中有着非常广泛应用。本文使用成熟的井斜计算方法，成功地利用井斜数据在自主研发的WPF三维图形软件平台上实现了斜井轨迹的三维可视化、斜井轨迹在平面上的投影显示、沿井轨迹方向的剖面显示以及各种数据在测深与垂深之间的准确转化等功能，切实为油田研究人员提供真实可靠的斜井轨迹及强大的辅助研究功能，为地质研究、油田增产带来切实的效益。 关键词：井斜计算技术；三维可视化；斜井轨迹；地质研究 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）11-0240-03 在油田生产和地质研究中，要经常涉及到井眼轨迹，井间（射孔处）的平面位置分布和垂直深度等斜井的空间信息，而且井斜的计算方法也已成熟可靠。但在国内，将斜井信息融入到地质软件平台上的研究和软件设计还尚不多见。为了方便油田研究人员对斜井信息的准确把握，研究和总结了目前比较实用的用于井斜计算的理论公式，设计了一个计算机程序模块，并将该模块嵌入到地质研究的软件中，与实际生产相结合，极大地提高了井斜计算技术的使用价值。 一、几种实用的井斜计算方法 二、井斜计算技术的编程实现 在具体编程实现的过程中，首先需要对于接收和输出的数据编写两个类。其中在输入数据后，计算机程序要能实现各数据间单位的统一。其次软件提供了六种井斜计算方法，为此定义了一个表示各个算法的枚举类，来实现各个算法的有效组合。由于六种井斜计算方法各有侧重，故将每种井斜计算方法都设计成一个抽象类。然后在井斜计算方法的抽象类中，根据用户需求，可定义N个方法，如为了实现测深与垂深之间的转换，可定义一个实现该功能的方 法，为了得到斜井轨迹和实现三维可视化等功能，需要定义一个计算测点空间坐标（垂深、东西位移、南北位移、X坐标、Y坐标）的方法等。总之这个抽象类可以根据现实需要连接多个方法，最后在简单工厂类的实现中，用户只需要根据已知数据和需求的不同，选择合适的计算方法类，计算机内部便初始化相应类的方法，计算出合理的井斜参数和轨迹。 三、井斜计算技术在三维可视化方面的应用 目前，油田生产已进入开发的中后期，套管损坏的现象已司空见惯。为了预防套管损坏，延长油井寿命，充分考虑井斜轨迹对固井、套管损坏等方面的影响已迫在眉睫。所以在固井和套损分析中要特别关注井轨迹的造斜点处、斜率增大和井眼轨迹不平滑处等磨阻增加、套管易